通用技術(shù)系統(tǒng)的分析

3.2系統(tǒng)的分析(上)第三單元系統(tǒng)與設(shè)計經(jīng)全國中小學(xué)教材審定委員會2004年初審?fù)ㄟ^普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教材書通用技術(shù)必修2技術(shù)與設(shè)計2GENERALTECHNOLOGY總第17課時第三模塊系統(tǒng)設(shè)計

通用技術(shù)一、系統(tǒng)分析的含義二、系統(tǒng)分析的一般步驟三、系統(tǒng)分析的主要原則四、系統(tǒng)的優(yōu)化第1頁，共25頁。一、什么是系統(tǒng)分析（p76）

為了發(fā)揮系統(tǒng)的功能、實現(xiàn)系統(tǒng)的目標(biāo)，運用科學(xué)的方法對系統(tǒng)加以周詳?shù)目疾?、分析、比較、試驗，并在此基礎(chǔ)上擬定一套有效的處理步驟和程序，或?qū)υ械南到y(tǒng)提出改進(jìn)方案的過程，就是系統(tǒng)分析。

系統(tǒng)分析的顯著特點：完整地而不是零星地處理問題，考慮各種主要變化因素及其相互的影響，全面地思考和解決問題。第2頁，共25頁。一、什么是系統(tǒng)分析（p76）

系統(tǒng)分析的意義：

正確地提出整體目標(biāo)恰當(dāng)有效地選擇方案科學(xué)地確定行動方略第3頁，共25頁。案例分析——漢字激光照排系統(tǒng)王選（1937年2月－2006年2月13日）中國科學(xué)院院士，中國工程院院士。全國政協(xié)副主席，北京大學(xué)計算機(jī)研究所所長，方正控股有限公司董事局主席，2001年獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎。一、什么是系統(tǒng)分析（p76）

第4頁，共25頁。一、什么是系統(tǒng)分析（p76）

思考：在漢字照排方案的決策中，系統(tǒng)的整體目標(biāo)是什么？你認(rèn)為王選進(jìn)行決策的依據(jù)主要有哪些？依據(jù)如下：在詳細(xì)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，看到國外優(yōu)勢的同時，也看到國內(nèi)技術(shù)儲備（已經(jīng)有在研制第二、三代機(jī)的基礎(chǔ)）及第四代機(jī)的市場前景技術(shù)難關(guān)，只要努力還是可以克服的使我國的報業(yè)排版不再依賴國外的技術(shù)目標(biāo)：第5頁，共25頁。系統(tǒng)分析的一般步驟如下：明確問題設(shè)立目標(biāo)收集資料制定方案分析計算評價比較檢驗核實作出決策二、系統(tǒng)分析的一般步驟系統(tǒng)分析的出發(fā)點為了發(fā)揮系統(tǒng)的整體功能，目的是尋求解決問題的相對最佳決策。那如何找出這個最佳決策呢？第6頁，共25頁。明確問題，設(shè)立目標(biāo)：明確要研究問題的性質(zhì)和范圍，提出所要達(dá)到的目標(biāo)，明確約束條件。收集資料，制定方案：收集相關(guān)資料，制定解決問題的各種備選方案，預(yù)計可能產(chǎn)生的各種結(jié)果。檢驗核實，作出決策：如果對制定的方案不滿意，還可按上述程序反復(fù)進(jìn)行，直到獲得滿意的方案為止。分析計算，評價比較：對資料和數(shù)據(jù)做必要的計算，進(jìn)行各子系統(tǒng)的分析，再進(jìn)行系統(tǒng)的整體分析，將各種方案進(jìn)行評價對比，選擇最佳方案。二、系統(tǒng)分析的一般步驟第7頁，共25頁。案例分析：田忌賽馬二、系統(tǒng)分析的一般步驟1：明確問題，設(shè)立目標(biāo)問題：跑馬比賽，目標(biāo)：取得比賽勝利，約束條件：三匹馬參加比賽，每匹馬比賽一次。2：收集資料，制定方案資料：齊王的馬整體占優(yōu)，三個等級，每個等級都比田忌好。各種方案如下：第8頁，共25頁。上上中中下下上上中下下中上中中上下下上中中下下上上下中上下中上下中中下上輸輸輸0:3輸輸贏1:2輸贏輸1:2輸輸贏1:2輸贏贏2:1輸輸贏1:2二、系統(tǒng)分析的一般步驟第9頁，共25頁。4：檢驗核實，作出決策選擇第五種方案，理順出場順序。3：分析計算，評價比較各種方案的比賽結(jié)果：六種方案，三種結(jié)果0:31:22:1上下中上下中輸贏贏2:1二、系統(tǒng)分析的一般步驟第10頁，共25頁。系統(tǒng)分析幾乎運用到各個領(lǐng)域思考：哪些事需要系統(tǒng)分析的方法去解決？運用系統(tǒng)分析的方法可以處理具體問題，那么具體使用系統(tǒng)理論分析問題的時候，需要遵循哪些主要原則呢？二、系統(tǒng)分析的一般步驟第11頁，共25頁。3.系統(tǒng)分析的主要原則整體性原則科學(xué)性原則綜合性原則第12頁，共25頁。1）整體性原則3.系統(tǒng)分析的主要原則系統(tǒng)分析首先著眼于系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一階段；先看長遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。第13頁，共25頁。①案例分析丁謂修復(fù)皇宮3.系統(tǒng)分析的主要原則第14頁，共25頁。3.系統(tǒng)分析的主要原則②P79請分析這一事件的問題所在，你認(rèn)為怎樣處理更為合理？本案例是講解系統(tǒng)整體性的一個著名案例，丁謂運用了系統(tǒng)分析的基本方法。首先著眼于系統(tǒng)整體，要先分析整體，再分析部分；先看全局，后看局部；先看全過程，再看某一階段；先看長遠(yuǎn)，再看當(dāng)前。把燒磚、運輸建筑材料和處理廢墟三項繁重的工程任務(wù)看成一個整體中的相關(guān)部分，加以協(xié)調(diào)處理，從而找到獲得最佳效果的方案，節(jié)省了大量勞力、費用和時間,一舉三得。第15頁，共25頁。2）科學(xué)性原則3.系統(tǒng)分析的主要原則

指系統(tǒng)分析一方面要有嚴(yán)格的工作步驟，另一方面盡可能地運用科學(xué)方法和數(shù)學(xué)工具進(jìn)行定量分析，使決策的過程和結(jié)果更具說服力。第16頁，共25頁。

人類很早就想實現(xiàn)“上天”的夢想，人們于是模仿鳥的外型和飛行動作進(jìn)行嘗試，但不管裝上翅膀還是以人力驅(qū)動撲翼飛機(jī)，結(jié)果都以失敗告終。吸取經(jīng)驗后，海斯勒和維林吉爾在別人的基礎(chǔ)上采用科學(xué)的方法進(jìn)行設(shè)計，取得了成功。他們抓住了人力飛機(jī)是依靠人做動力的關(guān)鍵，進(jìn)行了分析計算。他們知道，一個強(qiáng)鍵的運動員連續(xù)做功的功率只能達(dá)到250W左右，同時他們還知道：P=K1V3S=K2/V2由此，得出以下結(jié)論：飛機(jī)的速度應(yīng)很低，機(jī)翼面積應(yīng)該很大；而且由于飛行速度低，即使飛機(jī)的結(jié)構(gòu)稍大，也不會增加太大的阻力。于是，他們參考了自行車車輪的構(gòu)造原理，利用中央垂直管和牽引鋼絲組成的機(jī)翼支撐結(jié)構(gòu)，使面積很大的機(jī)翼并不太重。此外，他們還對飛機(jī)設(shè)計進(jìn)行了許多細(xì)節(jié)的改進(jìn)。1936年，他們的飛機(jī)飛到5米的高度，航行了45米，空中飛行時間達(dá)到20秒，終于實現(xiàn)了依靠人力“飛天”的夢想。通過運用科學(xué)的方法海斯勒他們?nèi)〉昧顺晒?。案例：人力飛機(jī)第17頁，共25頁。

優(yōu)選法是快速尋找最佳方案的科學(xué)方法。具體的優(yōu)選法有很多，如黃金分割法、分?jǐn)?shù)法、對分法等。黃金分割法也稱0.618法。該方法于70年代在我國得以推廣，并取得了很大的成就。我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚在應(yīng)用優(yōu)選法方面做出了杰出貢獻(xiàn)。3.系統(tǒng)分析的主要原則閱讀：優(yōu)選法第18頁，共25頁。如在煉鋼時需加入某種元素來增加鋼材強(qiáng)度，若將試驗點取在這一元素用量區(qū)間的0.618處，獲得理想用量的試驗次數(shù)將大大減少。實驗證明，用優(yōu)選法做16次試驗，就可達(dá)到“對分法”做2000余次試驗的效果。3.系統(tǒng)分析的主要原則第19頁，共25頁。

1、“兩面針”牙膏：采用優(yōu)選法科學(xué)生產(chǎn)大幅度降低鋁材消耗，每年節(jié)約鋁材幾噸；結(jié)果打了3年漂亮仗……2、著名數(shù)學(xué)家華羅庚教授在他晚年時，在全國講學(xué)，介紹他的優(yōu)選法。當(dāng)時廣東有5個水泥廠，經(jīng)過優(yōu)選法的改良，生產(chǎn)出6個水泥廠的產(chǎn)量。3、優(yōu)選法使得新西蘭培育出世界上最好的肉牛和奶牛。為了發(fā)展羊毛和肉類生產(chǎn)，新西蘭采用先進(jìn)的培育技術(shù)，改進(jìn)當(dāng)?shù)匮蛑坏钠贩N，使其具有國外引進(jìn)種群的特殊優(yōu)點。

3.系統(tǒng)分析的主要原則第20頁，共25頁。

制定系統(tǒng)目標(biāo)方面:系統(tǒng)分析總是為實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)服務(wù)的，應(yīng)將目標(biāo)排出優(yōu)先次序，首先選取最優(yōu)先的目標(biāo)，然后盡可能在不損害第一目標(biāo)的前提下完成下一個目標(biāo)，這就需要綜合分析、統(tǒng)籌兼顧、不可顧此失彼。3）綜合性原則3.系統(tǒng)分析的主要原則第21頁，共25頁。

系統(tǒng)設(shè)計方案的后果方面:系統(tǒng)分析還需要考慮設(shè)計方案出臺所帶來的后果。（例建廠后帶來的環(huán)境污染、生態(tài)平衡破壞、水土流失）3.系統(tǒng)分析的主要原則第22頁，共25頁。方案的綜合性考